(57)【要約】【課題】電子デバイスをカプセル化する構造体およびこのような構造体を作る方法を提供する。【解決手段】少なくとも１つの電子デバイスをカプセル化するための構造体であって、支持体および前記支持体上に提供された少なくとも１つのキャップで囲まれた少なくとも１つの第１キャビティを含み、前記電子デバイスはカプセル化され、少なくとも１つの開口部は、前記キャップを通過し、前記第１キャビティ内部と前記支持体上に配置され前記第１キャビティに隣接する少なくとも１つの第２キャビティに提供されたゲッター材料の少なくとも一部分とを連通し、ゲッター材料の前記部分の少なくとも一部分は、前記支持体上および／または第１キャビティの少なくとも１つの外側壁に接して提供され、前記第１キャビティおよび前記第２キャビティが密封して密封体積をともに形成する、構造体を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電子デバイス（１０２、２０２、３０２ａ−３０２ｃ）をカプセル化するための構造体（１００、２００、３００）であって、支持体（１０４）および前記支持体（１０４）上に提供された少なくとも１つのキャップ（１０８、２０８、３０８ａ−３０８ｃ）で囲まれた少なくとも１つの第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）を含み、前記電子デバイス（１０２、２０２、３０２ａ−３０２ｃ）はカプセル化され、少なくとも１つの開口部（１１０、２１０、３１０）は、前記キャップ（１０８、２０８、３０８ａ−３０８ｃ）を通過し、前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）内部と、前記支持体（１０４）上に配置され前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）に隣接する少なくとも１つの第２キャビティ（１１５、２１５、３１５）に提供されたゲッター材料の少なくとも一部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ、３１２）とを連通し、ゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ、３１２）の少なくとも一部分が、前記支持体（１０４）上および／または前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）の少なくとも１つの外側壁に接して提供され、前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）および前記第２キャビティ（１１５、２１５、３１５）が密封してシールされた体積をともに形成する、カプセル化構造体（１００、２００、３００）。
【請求項２】
前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）および前記第２キャビティ（１１５、２１５、３１５）によって形成された前記体積が、ゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ、３１２）によって密封してシールされる、請求項１に記載のカプセル化構造体（１００、２００、３００）。
【請求項３】
前記開口部（３１０）は、前記支持体（１０４）の主表面と実質的に垂直な前記キャップ（３０８ａ−３０８ｃ）の表面を通過する、請求項１または２に記載のカプセル化構造体（３００）。
【請求項４】
前記第１キャビティ（１０６、２０６）の内部が、前記第１キャビティ（１０６、２０６）と前記第２キャビティ（１１５、２１５）の間に空間を形成する少なくとも１つのチャネル（１１７、２１７）によってゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ）と連通し、前記開口部（１１０、２１０）は、それが前記チャネル（１１７、２１７）内に開くようになっている、請求項１から３の何れか１項に記載のカプセル化構造体（１００、２００）。
【請求項５】
ゲッター材料の前記部分の少なくとも１つの第２部分（１１２、２１８ｄ、３１２）が、前記チャネル（１１７、２１７）または前記第１開口部（３１０）へのアクセスを提供する少なくとも１つの第２開口部（１１６、２１６、３１６）を塞ぐ、請求項１から４の何れか１項に記載のカプセル化構造体（１００、２００、３００）。
【請求項６】
ゲッター材料の前記部分の前記第２部分（１１２、２１８ｄ、３１２）が、密封層（１２０、２２０、３１４）で覆われる、請求項５に記載のカプセル化構造体（１００、２００、３００）。
【請求項７】
前記支持体（１０４）および前記支持体（１０４）上に提供されたキャップ（２０８、３０８ａ−３０８ｃ）で囲まれた第１の異なるキャビティ（２０６、３０６ａ−３０６ｃ）でカプセル化された複数の電子デバイス（２０２、３０２ａ−３０２ｃ）を含み、開口部（２１０、３１０）は前記キャップ（２０８、３０８ａ−３０８ｃ）を通過し、前記第１キャビティ（２０６、３０６ａ−３０６ｃ）の内部と、前記第１キャビティ（２０６、３０６ａ−３０６ｃ）間に形成された１つ以上の第２キャビティ（２１５、３１５）に提供されたゲッター材料の１つ以上の部分（２１８ａ−２１８ｄ、３１２）と、を連通し、ゲッター材料の前記部分の少なくとも１つの部分（２１８ａ−２１８ｄ、３１２）は前記支持体（１０４）上および／または前記第１キャビティ（２０６、３０６ａ−３０６ｃ）の１つ以上の外側壁に接して提供されている、請求項１から６の何れか１項に記載のカプセル化構造体（２００、３００）。
【請求項８】
幾つかの第１キャビティ（３０６ｂ、３０６ｃ）の前記内部が、前記第１キャビティ（３０６ｂ、３０６ｃ）のキャップ（３０８ｂ、３０８ｃ）を通過する前記開口部（３１０）によってともに連通する、請求項７に記載のカプセル化構造体（３００）。
【請求項９】
前記第１キャビティ（３０８ａ−３０８ｃ）および前記単数または複数の第２キャビティ（３１５）によって形成された前記体積を密封してシールするゲッター材料の層（３１２）をさらに含む、請求項７または８に記載のカプセル化構造体（３００）。
【請求項１０】
−支持体（１０４）上に電子デバイス（１０２、２０２、３０２ａ−３０２ｃ）を作る段階と、
−前記支持体（１０４）上に少なくとも１つのキャップ（１０８、２０８、３０８ａ−３０８ｃ）を作る段階であって、前記支持体（１０４）と前記キャップ（１０８、２０８、３０８ａ−３０８ｃ）に囲まれた第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）を形成し、前記電子デバイス（１０２、２０２、３０２ａ−３０２ｃ）がカプセル化される、段階と、
−前記キャップ（１０８、２０８、３０８ａ−３０８ｃ）を通して少なくとも１つの開口部（１１０、２１０、３１０）を作る段階と、
−前記支持体（１０４）上に配置され、前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）に隣接する少なくとも１つの第２キャビティ（１１５、２１５、３１５）にゲッター材料の少なくとも一部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ、３１２）を堆積する段階であって、前記開口部（１１０、２１０、３１０）は、前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）の内部とゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ、３１２）とを連通し、ゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ、３１２）の少なくとも１つの部分は前記支持体（１０４）上および／または前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）の少なくとも１つの外側壁に接して提供され、前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）および前記第２キャビティ（１１５、２１５、３１５）はともに密封してシールされた体積を形成する、段階と、
のステップを少なくとも含む、少なくとも１つの電子デバイス（１０２、２０２、３０２ａ−３０２ｃ）をカプセル化する構造体（１００、２００、３００）を作るための方法。
【請求項１１】
ゲッター材料の前記部分（３１２）は、それが前記第１キャビティ（３０６）および前記第２キャビティ（３１５）によって形成された前記体積を密封してシールするように堆積される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記キャップ（１０８、２０８）を通して前記開口部（１１０、２１０）を作る段階と、ゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ）を堆積する段階との間に、前記第１キャビティ（１０６、２０６）と前記第２キャビティ（１１５、２１５）との間で空間を形成し、前記第１キャビティ（１０６、２０６）の内部とゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ）とを連通するための少なくとも１つのチャネル（１１７、２１７）を作る段階をさらに含み、前記開口部（１１０、２１０）は、それが前記チャネル（１１７、２１７）内に開くようになっている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
ゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ、３１２）の堆積段階が、ゲッター材料の前記部分の少なくとも１つの第２部分（１１２、２１８ｄ、３１２）が、前記チャネル（１１７、２１７）または前記第１開口部（３１０）へのアクセスを提供する少なくとも１つの第２開口部（１１６、２１６、３１６）を塞ぐように行われ、前記第１キャビティ（１０６、２０６、３０６ａ−３０６ｃ）および前記第２キャビティ（１１５、２１５、３１５）によって形成された前記体積を密封してシールする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ゲッター材料の前記部分（１１２、２１８ａ−２１８ｄ、３１２）の堆積段階の後、ゲッター材料の前記部分の第２部分（１１２、２１８ｄ、３１２）を覆う密封層（１２０、２２０、３１４）を堆積するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
複数の電子デバイス（２０２、３０２ａ−３０２ｃ）および複数のキャップ（２０８、３０８ａ−３０８ｃ）を前記支持体（１０４）上に作る段階と、前記支持体（１０４）および前記キャップ（２０８、３０８ａ−３０８ｃ）で囲まれた第１の異なるキャビティ（２０６、３０６ａ−３０６ｃ）で前記電子デバイス（２０２、３０２ａ−３０２ｃ）をカプセル化する段階と、を含み、前記方法はさらに、前記キャップ（２０８、３０８ａ−３０８ｃ）を通して複数の開口部（２１０、３１０）を作る段階と、前記第１キャビティ（２０６、３０６ａ−３０６ｃ）間に形成された１つ以上の第２キャビティ（２１５、３１５）内にゲッター材料の１つ以上の部分（２１８ａ−２１８ｄ、３１２）を堆積する段階と、を含み、前記開口部（２１０、３１０）は、前記第１キャビティ（２０６、３０６ａ−３０６ｃ）の内部とゲッター材料の前記部分（２１８ａ−２１８ｄ、３１２）とを連通し、ゲッター材料の前記部分（２１８ａ−２１８ｄ、３１２）の少なくとも一部分は前記支持体（１０４）および／または前記第１キャビティ（２０６、３０６ａ−３０６ｃ）の１つ以上の外側壁に接して提供されている、請求項１０から１４の何れか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記開口部（３１０）は、幾つかの第１キャビティ（３０６ｂ、３０６ｃ）の内部が前記第１キャビティ（３０６ｂ、３０６ｃ）のキャップ（３０８ｂ、３０８ｃ）を通過する前記開口部（３１０）によって連通するように作られる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１キャビティ（３０８ａ−３０８ｃ）および前記単一または複数の第２キャビティ（３１５）によって形成された前記体積を密封してシールするゲッター材料の層（３１２）を作る段階をさらに含む、請求項１５または１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１キャビティでカプセル化された、例えばＭＥＭ（マイクロ電気機械システム）、ＮＥＭＳ（ナノ電気機械システム）あるいはＭＯＥＭＳ（マイクロ光電気機械システム）タイプの少なくとも１つの電子デバイスをカプセル化する構造体であって、第１キャビティに隣接し、それと連通する第２キャビティに提供されたゲッター材料を含む構造体、並びに、このようなカプセル化構造体を作るための方法に関する。
【０００２】
本発明は有利に、（例えば基板などの）支持体上のアレイとしてアセンブルされる幾つかのマイクロ電子デバイスの個々の密封カプセル化、つまり流体密封性および／または例えば真空下での気密性、を確保するために実施され、それに対し、デバイスの性能を最適化するためにデバイスに占められる面積を最大化することが計画される。このパッケージングタイプでは、マイクロ電子デバイスは個別に、ゲッター材料の一部が提供される第２キャビティとして使用される空間によって互いに分離された第１キャビティでカプセル化される。本発明は故に、マイクロ電子デバイスがカプセル化される第１キャビティ間のこれらの使われていない空間の使用を可能にする。
【背景技術】
【０００３】
ＴＬＰ（薄層パッケージング）タイプの方法を実施し、作動するために良好な圧力状態をデバイスに提供することによって、例えばセンサなどのマイクロ電子デバイスをカプセル化することが知られている。この方法は、デバイス上に堆積され、次いで所望のキャビティ形状に応じてエッチングされる、例えば樹脂などを含む犠牲層に使用される。キャップは次いで、例えばＳｉＯ２などを含む薄層を犠牲層上に堆積することによって作られる。最終的に、犠牲層は、キャップを通して形成された１つ以上の解放ホールを介して除去される。これらのホールは次いで、こうして作られたキャビティの密封性を確保するために塞がれる。
【０００４】
デバイスが発光および／または受光のための光学デバイス、例えばマイクロボロメータタイプの検知器であるとき、それを（例えば高真空または低真空下、つまり略１０−３ｍｂａｒと１０−７ｍｂａｒとの間の圧力である）真空雰囲気下に提供することが必要なことがある。このような真空は通常、ゲッター効果材料、つまりガスの吸収および／または吸着をキャビティで実施できる材料をキャビティ内に導入することによって達成される。さらに、マイクロ電子デバイスが発光および／または受光を目的とするとき、デバイスの光路において、デバイスによる発光および／または受光を目的とする波長に対して不透明な何かを導入しないこともまた必要である。
【０００５】
この目的を達成するために、仏国特許発明第２８２６７２５号明細書では、マイクロ電子デバイス下またはキャビティの内壁にゲッター効果材料を提供することが提案されている。
【０００６】
この解決策はしかしながら、デバイスを作る技術的段階の間にゲッター材料がデバイスの材料と接触するという欠点を有し、予期されるゲッター効果を低下あるいはキャンセルする結果をもたらし得る。
【０００７】
第２の解決策は、基板上およびマイクロ電子デバイス付近で、キャビティ内にゲッター材料を堆積することにある。この第２の解決策はしかしながら、マイクロ電子デバイスに占められる基板面積を低減させる欠点を有し、（一定の基板占有面積での）デバイスの低減された性能、または増大されたデバイスサイズの何れかを結果としてもたらす（故に、マイクロ電子デバイスが基板として使用される半導体ウエハ上に作られることが少ないため、デバイスコストが増加する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】仏国特許発明第２８２６７２５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの目的は、ゲッター材料のガス吸収および／または吸着特性が維持されるのを可能にする少なくとも１つの電子デバイスをカプセル化するための新規な構造体を提供することであり、それにより、電子デバイスが発光および／または受光を目的とするとき、支持体上の電子デバイスに占められる領域を最大化しながら、光場の外側にゲッター材料を作ることができる。
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つの電子デバイスをカプセル化するための構造体であって、支持体および支持体上に提供された少なくとも１つのキャップで囲まれた少なくとも１つの第１キャビティを含み、電子デバイスはカプセル化され、少なくとも１つの開口部はキャップを通過し、第１キャビティ内部と第１キャビティに隣接する少なくとも１つの第２キャビティに提供されたゲッター材料の少なくとも一部分とを連通し、ゲッター材料の前記部分の少なくとも一部分が、支持体上および／または第１キャビティの少なくとも１つの外側壁に接して提供され、第１キャビティおよび第２キャビティが密封してシールされた体積または空間をともに形成する、構造体が提供される。
【００１１】
ゲッター材料は、キャップと、電子デバイスが提供された支持体との間の空間に対応する第１キャビティの内部体積外側の第２キャビティ内に堆積されるため、電子デバイスおよび第１キャビティを作るための技術的段階の実施に関して分解は経ないが、それは、ゲッター材料が電子デバイスおよび電子デバイスがカプセル化される第１キャビティの製造後に堆積され得るからである。
【００１２】
さらに、ゲッター材料が、例えば電子デバイスの分離に使われる支持体の表面上の第１キャビティの外側に存在すると仮定すると、第１キャビティ内部の支持体の表面は完全に電子デバイスに占められ、ゲッター材料の存在によって低減されない。
【００１３】
使用されるゲッター材料の表面もまた、第１キャビティの体積によっては制限されず、故に第１キャビティに存在するガスを吸収および／または吸着するためのゲッター材料の面積を顕著に増加させ、例えば第１キャビティに存在できる真空レベルを改善するが、それは、１ミリバール程度であり得る閉鎖圧から、例えばＭＥＭＳタイプのデバイスの作動ポイントに通常対応する略１０−３ｍｂａｒ程度での圧力まで変化することができ、並びにゲッターの活性化後の電子デバイスの寿命を変化することができる。
【００１４】
第１キャビティおよび第２キャビティは密封してシールされた体積または空間を形成するため、第２キャビティに提供されたゲッター材料は、第１キャビティで個別にカプセル化され得る電子デバイスの作動圧力の維持を確保することができる。このような個別のカプセル化は、１つのデバイスをカプセル化する際のシーリング漏れが同一の支持体上に作られる他のデバイスに作られるのを防ぎ、例えばセンサのアレイの場合には使用できないが、集合的にカプセル化され得る。
【００１５】
本発明によるカプセル化構造体により、例えば異なる第１キャビティ間に存在するフリースペースを使用することが可能になり、その中にゲッター材料を堆積するために幾つかの電子デバイスが個別にカプセル化され、これは、電子デバイスに占められる支持体領域を変化することなく、また、異なるキャビティと連通する必要なく、これらのフリースペースは第１キャビティに隣接する第２キャビティを形成する。
【００１６】
ゲッター材料が閉鎖されている第２キャビティとして形成されるとき、それはまた、分解も汚染もされることはなく、閉鎖圧力はこの閉鎖時のゲッター効果により低くなり得る。
【００１７】
最終的に、キャップの形状および寸法は、電子デバイスの形状に適合することができ、ゲッター材料に占められる面積を最適化する。
【００１８】
単数または複数の第２キャビティは、支持体上、特に単数または複数の第１キャビティの隣に作られ得る。従って、支持体上の利用可能空間は、カプセル化構造体の大域的な厚さを増加することなく、第１および第２キャビティを形成するために最適化される。
【００１９】
ゲッター材料は第１キャビティの１つ以上の外側壁に接して堆積され得、故に堆積されたゲッター材料の面積を増加させる。
【００２０】
第１キャビティの内部は開口部を介して、第２キャビティの内部、つまりゲッター材料の部分と連通する。第１キャビティに存在するガスは、開口部を通過することによってゲッター材料の部分と接触できる。
【００２１】
“電子デバイス”との用語は、本明細書では、好ましくは、例えばＭＥＭＳまたはＭＯＥＭＳタイプのデバイスなどのマイクロメータ寸法を有する任意のタイプのデバイスを意味し、また、ＮＥＭＳなどのナノメータ寸法を有する電子デバイス、あるいはより大きな寸法を有する電子および／または電気的デバイスも意味する。
【００２２】
第１キャビティおよび第２キャビティによって形成される体積または空間は、ゲッター材料の部分によって密封してシールされ得る。一代替例では、ゲッター材料以外の材料がこの体積を密封してシールするためのプラグとして使用されることが可能である。
【００２３】
開口部は、支持体の主平面に実質的に垂直なキャップの表面を通過することができる。このような主平面は、その上に電子デバイスが作られる支持体面に対応することができる。
【００２４】
第１キャビティの内部は、第１キャビティと第２キャビティとの間の空間を形成する少なくとも１つのチャネルによってゲッター材料の部分と連通することができ、開口部は、それがチャネル内に開くようにできる。この場合、第１キャビティおよび第２キャビティは、少なくとも開口部およびチャネルによって、ともに連通することができる。第１キャビティおよび第２キャビティによって形成された体積を、ゲッター材料または別の閉塞材料によって閉鎖する際、このようなチャネルは、閉塞材料の第１キャビティ内部への浸透および電子デバイス上への堆積を防ぐことができる。
【００２５】
ゲッター材料の部分の少なくとも１つの第２部分は、チャネルまたは第１開口部にアクセスを提供する少なくとも１つの第２開口部を塞ぐことができる。
【００２６】
この第２開口部は、キャップとともにチャネルとの境界を成す材料の部分を通して作ることができる。
【００２７】
ゲッター材料の部分の第２部分は、密封層で覆われ得る。
【００２８】
カプセル化構造体は、支持体および支持体上に提供されたキャップで囲まれた第１の異なるキャビティでカプセル化された複数の電子デバイスを含むことができ、開口部はキャップを通過し、第１キャビティの内部と、第１キャビティの間に並置および／または形成された１つ以上の第２キャビティに提供されたゲッター材料の１つ以上の部分とを連通し、ゲッター材料の前記部分の少なくとも１つの部分は、支持体上および／または第１キャビティの１つ以上の外側壁に接して提供されている。
【００２９】
従って、カプセル化構造体は、支持体上に、
−少なくとも１つのフリー開口部をそれぞれ含む密封キャビティを有する電子デバイスのセットと、
−第１キャビティ間の側空間に提供された少なくとも１つのゲッター材料であって、これらの側空間は第２キャビティを形成する、ゲッター材料と、
−第１キャビティ間の空間に提供されたゲッターとの連通を維持しつつ、各第１キャビティが他の第１キャビティから独立して密封されるようにキャビティ上に提供される閉鎖層と、
を含む密封キャビティを有する電子デバイスのアレイ構造体を形成することができる。
【００３０】
幾つかの第１キャビティの内部は、前記第１キャビティのキャップを通過する開口部によってともに連通することができる。
【００３１】
カプセル化構造体はさらに、第１キャビティおよび単数または複数の第２キャビティによって形成される体積または空間を密封してシールするゲッター材料の層を含むことができる。
【００３２】
本発明はまた、少なくとも１つの電子デバイスをカプセル化する構造体を作るための方法に関し、
−支持体上に電子デバイスを作る段階と、
−前記支持体上に少なくとも１つのキャップを作る段階であって、前記支持体と前記キャップに囲まれた第１キャビティを形成し、前記電子デバイスがカプセル化される、段階と、
−前記キャップを通して少なくとも１つの開口部を作る段階と、
−前記第１キャビティに隣接する少なくとも１つの第２キャビティにゲッター材料の少なくとも一部分を堆積する段階であって、前記開口部は、前記第１キャビティの内部とゲッター材料の前記部分とを連通し、ゲッター材料の前記部分の少なくとも一部分は前記支持体上および／または前記第１キャビティの少なくとも１つの外側壁に接して提供され、前記第１キャビティおよび前記第２キャビティはともに密封してシールされた体積または空間を形成する、段階と、
のステップを少なくとも含む。
【００３３】
ゲッター材料の部分は、それが第１キャビティおよび第２キャビティによって形成された体積または空間を密封してシールするように堆積され得る。
【００３４】
その方法は、キャップを通して開口部を作る段階と、ゲッター材料の前記部分を堆積する段階との間に、第１キャビティと前記第２キャビティとの間の空間を形成し、第１キャビティの内部とゲッター材料の前記部分とを連通するための少なくとも１つのチャネルを作る段階をさらに含むことができ、前記開口部は、それが前記チャネル内に開くようになっている。
【００３５】
ゲッター材料の前記部分の堆積段階は、ゲッター材料の前記部分の少なくとも１つの第２部分が、前記チャネルまたは前記第１開口部へのアクセスを提供する少なくとも１つの第２開口部を塞ぐように行われることができ、前記第１キャビティおよび前記第２キャビティによって形成される体積または空間を密封してシールする。
【００３６】
その方法はさらに、ゲッター材料の前記部分の堆積段階の後、ゲッター材料の前記部分の第２部分を覆う密封層を堆積するステップを含むことができる。
【００３７】
その方法は、複数の電子デバイスおよび複数のキャップを支持体上に作る段階と、前記支持体およびキャップで囲まれた第１の異なるキャビティで前記電子デバイスをカプセル化する段階と、を含むことができ、前記方法はさらに、前記キャップを通して複数の開口部を作る段階と、前記第１キャビティ間に形成される１つ以上の第２キャビティ内にゲッター材料の１つ以上の部分を堆積する段階と、を含み、前記開口部は前記第１キャビティの内部とゲッター材料の前記部分とを連通し、ゲッター材料の前記部分の少なくとも一部分は前記支持体および／または前記第１キャビティの１つ以上の外側壁に接して提供されている。
【００３８】
開口部は、幾つかの第１キャビティの内部が前記第１キャビティのキャップを通過する開口部によって連通するように作られ得る。
【００３９】
その方法はさらに、第１キャビティおよび単数または複数の第２キャビティによって形成される体積または空間を密封してシールするゲッター材料の層を作る段階を含むことができる。
【００４０】
本発明は、例示の目的のみに提示され、添付の図面に関連して決して制限しない例示的な実施形態の説明を読むことで、より良く理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態による、本発明の目的である電子デバイスをカプセル化する構造体を示す図面である。
【図２Ａ】第２実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を作るための方法の段階を示す図面である。
【図２Ｂ】第２実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を作るための方法の段階を示す図面である。
【図２Ｃ】第２実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を作るための方法の段階を示す図面である。
【図２Ｄ】第２実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を作るための方法の段階を示す図面である。
【図２Ｅ】第２実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を作るための方法の段階を示す図面である。
【図２Ｆ】第２実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を作るための方法の段階を示す図面である。
【図２Ｇ】第２実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を作るための方法の段階を示す図面である。
【図３Ａ】第３実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を示す図面である。
【図３Ｂ】第３実施形態による、本発明の目的である幾つかの電子デバイスをカプセル化する構造体を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下で説明される異なる図面からの同一、同様、または同等の部分は、１つの図面から他の図面への切り替えを促進するために、同一の参照符号を有する。
【００４３】
図面に示された異なる部分は、図面をより明確にするため、必ずしも均一のスケールで描かれてはいない。
【００４４】
異なる可能性（代替物と実施形態）は、互いに排除せず、互いの間で結合できるものであるとして理解されるべきである。
【００４５】
図１について初めに言及され、それは第１実施形態による、ここではマイクロボロメータに対応する電子デバイス１０２をカプセル化するための構造体１００を示す。
【００４６】
デバイス１０２は、ここではシリコン基板に対応する支持体１０４上に作られ、支持体１０４とキャップ１０８との間に形成された第１キャビティ１０６でカプセル化され、キャップ１０８は例えばＴＬＰタイプの方法による薄層として作られ、例えばアモルファスシリコンまたはＳｉＯ２などの材料を含む。キャップ１０８は、例えば誘電体、半導体あるいは導電体などの任意の材料を含むことができる。
【００４７】
キャップ１０８は、キャップ１０８を通って形成される１つ以上の開口部１１０（単一の開口部１１０が図１では示されている）を含む。例えばキャップ１０８を形成するのと同一の材料を含み、キャップ１０８の上または近くに作られる材料１１４の一部分は、第１キャビティ１０６と隣接する第２キャビティ１１５を形成し、チャネル１１７および開口部１１０を介してそれと連通する。キャビティ１０６および１１５の両方は、隣り合って支持体１０４上に作られる。図１に示されるように、第１キャビティ１０６の少なくとも１つの外側壁は、第２キャビティ１１５の少なくとも１つの内側壁に対応する。
【００４８】
例えばチタンまたは任意の他の材料、ガス吸収および／または吸着を実施できる金属または金属合金など、を含むゲッター材料１１２の一部分が、第２キャビティ１１５内に堆積される。ゲッター材料１１２の一部分は、支持体１０４上、第２キャビティ１１５の底部、並びに第２キャビティ１１５の側壁に接触して、（またここでは、材料の一部が、第１キャビティ１０６の１つの外側壁、およびまた第２キャビティ１１５の１つの内側壁も形成するため、故に第１キャビティ１０６の少なくとも１つの外側壁に接触して）堆積される。ゲッター材料１１２の部分の一部はまた、材料１１４の部分の一部上に載り、故に材料１１４の部分を通って作られた開口部１１６を閉じる。ゲッター材料１１２の部分のこの部分は、外部ガスがゲッター材料１１２の部分と接触するのを防ぐ密封層１２０で覆われる。密封層１２０はここでは、第２キャビティ１１５および第１キャビティ１０６によって形成された体積または空間を密封してシールする。ゲッター材料１１２が熱活性化された後、それは次いで、この閉鎖体積または空間に存在するガスのみを吸収および／または吸着する。
【００４９】
単一の開口部１１０が図１には示されているが、例えば図１に示された開口部１１０と同様の幾つかの開口部がキャップ１０８を通して作られ、これらの開口部１１０を介して、第１キャビティ１０６の内部体積と、例えば第２キャビティ１１５と同様の１つ以上の第２キャビティにおける第１キャビティ１０６の外側に堆積された幾分かのゲッター材料とを連通させることが可能である。
【００５０】
ここで図２Ａから２Ｇについて言及され、それは第２実施形態によるカプセル化構造体２００を作る段階を示す。
【００５１】
この第２実施形態では、構造体２００は、支持体１０４上に作られ、アレイとして支持体１０４上で分散された幾つかの電子デバイス２０２の個別のカプセル化を作る。電子デバイス２０２がマイクロボロメータなどの光学センサである場合、各電子デバイス２０２は、こうして得られたマイクロボロメータのアレイの１つのピクセルに対応することができる。
【００５２】
支持体１０４および電子デバイス２０２はまず、例えば樹脂を含む犠牲層で覆われ、各デバイス２０２に対するフォトリソグラフィおよびエッチングによって成形され、デバイス２０２のカプセル化を目的とする第１キャビティ２０６の将来体積を規定する犠牲層の部分２０４で覆われる。
【００５３】
コンフォーマル堆積が、デバイス２０２をカプセル化するキャップ２０８を形成するために、例えばアモルファスシリコンなどの誘電体材料を含む層で作られる。この堆積は、コンフォーマル堆積と呼ばれるが、それは、それが実質的に一定の厚さで、これらの部分２０４の上面および側壁である犠牲材料の部分２０４の全ての露出面を覆うからであり、故に支持体１０４とともに、デバイス２０２を後にカプセル化する第１キャビティ２０６の境界を成すことを目的とする、キャップ２０８を形成する。この材料はまた、支持体１０４上の部分２０４の間にも堆積される。キャップ２０８を形成する堆積層は、好ましくは略１μｍと数マイクロメートルの間、例えば１０μｍの厚さを有する。各キャップ２０８は、例えば略１と２μｍの間の幅を有するフリースペース２０９によってその隣接するキャップから離れて配置されるが、フリースペース２０９は第２キャビティの形成を目的とし、幾分かのゲッター材料が後に堆積される。
【００５４】
開口部２１０が次いで、キャップ２０８を通して作られ、犠牲材料の部分２０４へのアクセスを形成するが、それは解放ホールである（図２Ａ）。図２Ｅの例に見られるように、キャップ２０８の２つの上端に形成された４つの開口部２１０が、各キャップ２０８を通過する。
【００５５】
図２Ｂに示されるように、例えば部分２０４を作るのに使用されるのと性質的に同様である犠牲材料の第２層が、全て上記のように作られた素子の上に堆積され、故にキャップ２０８を覆う。この第２層の犠牲材料は特に、開口部２１０内、並びにキャップ２０８間のフリースペース２０９内に堆積される。犠牲材料の第２層は次いで、フォトリソグラフィおよびエッチング段階にさらされ、犠牲材料の第２部分２１２を形成する。犠牲材料のこれらの各第２部分２１２は、幾分かのゲッター材料が後に堆積されるのを目的とする第２キャビティの形成を目的とする１つのフリースペース２０９を充填する。さらに、犠牲材料の各第２部分２１２はまた、チャネルまたは“バッフル”の形成を目的とする（図２Ｃの例におけるキャップ２０８上の）体積を充填し、それは、１つの第１キャビティの内部が犠牲材料の第２部分２１２によって充填されたフリースペース２０９の部分内に後に堆積されるゲッター材料の部分と連通すること、つまり、１つの第１キャビティ２０６が１つの第２キャビティと連通することを後に可能にする。（このチャネルへの開口を目的とする）１つ以上の開口部２１０はまた、犠牲材料の第２部分２１２で充填される。
【００５６】
例えばキャップ２０８を作るのに使用されるのと同様の材料の層が、具体的には犠牲材料の第２部分２１２を覆うことによって堆積される。この層は場合によっては、犠牲材料の第２部分２１２を覆う部分２０４のみを維持するためにエッチングされることがある。
【００５７】
第２開口部２１６がこれらの部分２１４を通して作られ、それはキャップ２０８間のフリースペース２０９の部分を充填する犠牲材料の第２部分２１２の一部と面する（図２Ｃ）。第２開口部２１６は、犠牲材料の第２部分２１２をエッチングすることによって得られるチャネル２１７および開口部２１０を介して犠牲材料の第２部分２１２並びに犠牲部分２０４を除去するための解放ホールとして、後に使用される。
【００５８】
ゲッター材料が次いで、材料２１４に囲まれた第２キャビティ２１５内に、これらの第２開口部２１６を通して堆積される。図２Ｅの例に見られるように、各キャップ２０８が材料２１４の２つの部分によって部分的に覆われ、材料２１４の両部分のそれぞれがキャップ２０８を通して形成された２つの開口部２１０を覆い、６つの第２開口部２１６が材料２１４のこれらの部分のそれぞれを通って作られている。
【００５９】
犠牲材料の第２部分２１２は、例えば第２開口部２１６を介したプラズマエッチングによって除去され、故に幾分かのゲッター材料を受け取ることを目的とするキャップ２０８間（または第１キャビティ２０６間）のフリースペース２０９の部分を解放し、つまり第２キャビティ２１５を形成する。部分２１４とキャップ２０８との間の解放された空間はまた、第２キャビティ２１５に提供されたゲッター材料が第１キャビティ２０６の内部と連通するのに後に使用されるチャネル２１７を形成する。
【００６０】
このプラズマエッチングはまた、犠牲材料の部分２０４を除去し、故にデバイス２０２を解放し、キャップ２０８と支持体１０４との間に第１キャビティ２０６を形成し、デバイス２０２がカプセル化される（図２Ｄ）。第２開口部２１６は、ゲッター材料を受け取ることを目的とする異なるキャップ２０８間の第２キャビティ２１５の部分に面する。支持体１０４の平面（図２Ｄで示された平面（Ｘ，Ｙ）と平行な平面）で上下にあるとき整列していないにもかかわらず、チャネル２１７は各キャップ２０８で、開口部２１０および２１６と連通する。第１キャビティ２０６および第２キャビティ２１５は、隣り合って支持体１０４上に配置される。
【００６１】
図２Ｅは、作られたアセンブリの上面を示す。この図面では、キャップ２０８の２つの上端に形成され、チャネル２１７を介して１２個の第２開口部２１６と結合される４つの開口部２１０が各キャップ２０８を通過することを見ることができる。各第２キャビティ２１５の２つの内側壁が第２キャビティ２１５に隣接する２つの第１キャビティ２０６の外側壁に対応することもまた、見ることができる。
【００６２】
図２Ｆに示されるように、ゲッター材料２１８の堆積が次いで、開口部２１６を介して、部分２１４に囲まれた第２キャビティ２１５に作られる。キャップ２０８を通過する開口部２１０が第２開口部２１６に関して突き出ている（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ）ため、ゲッター材料２１８は第１キャビティ２０６内に堆積されない。ゲッター材料は、キャップ２０８を形成する材料の部分上において第２キャビティ２１５の底部に堆積されるか、キャップ２０８の間（部分２１８ａの場合）、またはキャップ２０８の側面または側壁に接して（部分２１８ｂの場合）、あるいは両方（部分２１８ｃの場合）で、支持体１０４上に堆積され得る。幾分かのゲッター材料が材料の部分２１４で囲まれた第２キャビティ２１５の全てを充填することもまた可能である。
【００６３】
ゲッター材料が後に堆積される構成は、（平面（Ｘ，Ｙ）に平行な）支持体１０４の平面における第２開口部２１６の寸法の、キャップ２０８および材料の部分２１４に囲まれたこの同一平面における第２キャビティ２１５の寸法に対する関数となり、並びに、これらの第２開口部２１６の位置の第２キャビティ２１５に対する関数となる。例えば、第２開口部２１６の寸法が第２キャビティ２１５と実質的に同様である場合（例えば、開口部２１６の端部がキャップ２０８の側面に接する場合）、ゲッター材料はキャップ２０８の側面に接して、場合によっては第２キャビティ２１５の底部に堆積され得る。開口部２１６が低い寸法を有する場合、ゲッター材料は基板１０４上において第２キャビティ２１５の底部のみに堆積することができる。ゲッター材料の堆積の際、ゲッター材料の部分２１８ｄがまた、部分２１４の上部に形成され、第２開口部２１６を塞ぐ。
【００６４】
ゲッター材料のこれらの部分２１８ｄは次いで、密封層２２０で覆われ得る。デバイス２０２が発光および／または受光を目的とする光学デバイスであるとき、事前に堆積されたゲッター材料および密封層２２０は、ゲッター材料または密封層２２０によって遮断されないデバイス２０２の光場に対してフォトリソグラフィまたはエッチングされ得る。最終的に、全体が、例えばゲルマニウムおよび亜鉛硫化物層を含む多層を含む反射防止層２２２で覆われる（図２Ｇ）。
【００６５】
こうして作られたカプセル化構造体２００は、第１密封キャビティ２０６でカプセル化されたマイクロ電子デバイス２０２のアレイ構造を形成し、その内部空間は、第２キャビティ２１５を形成するキャビティ間の側空間と連通し、ゲッター材料の部分２１８が提供され、第１キャビティ２０６におけるガスの吸収および／または吸着を実施する。
【００６６】
開口部２１０および２１６の上記の構成は、例示的な実施形態である。
【００６７】
通常、ゲッター材料が配置される隣接第２キャビティと第１キャビティ２０６の内部が連通する１つまたは幾つかの開口部２１０は、各キャップ２０８を通過することができる。開口部２１６および２１０は、支持体１０４の断面に平行な円形、長方形の断面を有することができ、あるいはスロットまたは任意の他の形状として作られ得る。さらに、各第１キャビティ２０６に対し、幾つかの開口部２１０または２１６は、互いに隣接して作られることができ、故に第１キャビティ２０６を少なくとも部分的に囲む整列された開口部を形成する。各第１キャビティ２０６に関する開口部２１０および２１６の数および寸法は、利用可能な空間、ゲッター材料の所望の吸収および／または吸着可能性などに応じて、後に適合する。
【００６８】
図３Ａおよび３Ｂは、第３実施形態によるカプセル化構造体３００を示す。
【００６９】
この第３実施形態では、カプセル化構造体３００は、例えば基板１０４とキャップ３０８の間に形成された第１キャビティ３０６でそれぞれカプセル化された上記のデバイス１０２および２０２と同様の、幾つかの電子デバイス３０２（図３Ａに示されたデバイス３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ）を含む。上記の実施形態のように、第１キャビティ３０６の内部と、幾つかのキャビティ３０６間に形成され、第２キャビティ３１５に対応する空間に提供されたゲッター材料３１２とを連通する開口部３１０が、キャップ３０８を通過する。
【００７０】
開口部３１０はここでは、キャップ３０８の上端を通って、つまり各開口部３１０に対して、キャップ３０８の上壁とキャップ３０８の１つの側壁との間の接号点に作られ、故に、ゲッター材料３１２が堆積されるとき、ゲッター材料が第１キャビティ３０６内部に、非常に少量残るか全く残らない。ゲッター材料の少量の部分３１２は、第１キャビティ３０６の内部でキャップの側壁に接して堆積され得る。
【００７１】
ゲッター材料の層３１２はまたキャップ３０８を覆い、故に、開口部３１０を介して幾つかの隣接する第１キャビティ３０６の内部に連通する第２開口部３１６を塞ぐ。ゲッター材料の層は、例えば密封層２２０と同様の性質を有する密封層３１４で覆われる。
【００７２】
他の実施形態とは異なり、開口部３１０は、それらの間の幾つかの第１キャビティ３０６の内部と連通する。図３Ａおよび３Ｂの例では、キャビティ３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄおよび３０６ｅのキャップ３０８の側壁を通って形成される開口部３１０が、それらの間のこれらの４つのキャビティ全ての内部と、幾分かのゲッター材料３１２が提供される第１キャビティの外側壁間に形成される第２キャビティ３１５とを連通することが見られる（図３Ｂには示されていない）。カプセル化構造体３００は故に、サブアレイのセットを形成する（図３Ａおよび３Ｂの例では、各サブアレイが第１キャビティ３０６でカプセル化された四角形の２×２デバイス３０２によって形成され、それの４つ全部が互いに連通する）。
【００７３】
ゲッター材料３１２が堆積されるときに第１キャビティ３０６内部にゲッター材料が非常に少量残るかまたは全く残らないように、開口部３１０がキャップ３０８の上端に作られる。開口部３１０で、平面（Ｘ，Ｙ）において、キャップ３０８の上壁はこれらのキャップ３０８の側壁の内部からリセスされないため、第１キャビティ３０６におけるゲッター材料３１２の堆積は回避される。言い換えると、開口部３１０は、支持体１０４の主表面（平面（Ｘ，Ｙ）に平行な平面）に垂直なキャップ３０８の表面を通って形成され、この主表面は、マイクロ電子デバイス３０２が作られる支持体１０４の面に対応する。従って、このような開口部３１０と第１隣接キャビティとが連通し、ゲッター材料３１２の堆積が、カプセル化構造体１００および２００に対して上記したようなバッフル（またはチャネル）を含む開口部を使用することなく、第１キャビティ３０６における幾分かのゲッター材料の堆積を回避することによって、第１キャビティ３０６間で第２キャビティ３１５に作られる。
【００７４】
第１キャビティ３０６および第２キャビティ３１５は、互いに隣り合って支持体１０４上に配置される。さらに、各第２キャビティ３１５の内側壁は、第２キャビティ３１５に隣接する第１キャビティ３０６の外側壁に対応する。
【００７５】
代わりに、カプセル化構造体３００は、チャネルを含む前述の開口部２１０と同様の開口部を通過するキャビティ３０６を含むことができる。このような開口部およびチャネルが互いに面して作られるとき、これらの開口部およびチャネルによって隣接する第１キャビティ間での連通を有することもまた可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１００、２００、３００  カプセル化構造体
１０２、２０２、３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ  デバイス
１０４  支持体
１０６、２０６、３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ  第１キャビティ
１０８、２０８、３０８ａ、３０８ｂ、３０８ｃ  キャップ
１１０、１１６、２１０、２１６、３１０、３１６  開口部
１１２、２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃ、２１８ｄ、３１２  ゲッター
１２０、２２０、３１４  密封層
２０４  犠牲材料の部分
２０９  フリースペース
１１５、２１５、３１５  第２キャビティ
１１７、２１７  チャネル
２２２  反射防止層
【図１】
2013102144.tif 000003
【図２Ａ】
2013102144.tif 000004
【図２Ｂ】
2013102144.tif 000005
【図２Ｃ】
2013102144.tif 000006
【図２Ｄ】
2013102144.tif 000007
【図２Ｅ】
2013102144.tif 000008
【図２Ｆ】
2013102144.tif 000009
【図２Ｇ】
2013102144.tif 000010
【図３Ａ】
2013102144.tif 000011
【図３Ｂ】
2013102144.tif 000012
【外国語明細書】
2013102144000001.pdf